电机与电气控制技术 课件 项目8 某机床主轴电动机制动系统控制电路设计与装调

项目八某机床主轴电动机制动系统控制电路设计与装调

00项目导入轮胎的快速停止转动00项目导入应用案例1铣床的主轴电动机00项目导入应用案例2从切断电源到转轴安全停止旋转，由于惯性的原因总要经过一段时间，这使非生产时间拖长。如果设备对停止的要求不高，可采用直接切断电源让电动机自由停止。在某些设备中，为了保证设备的可靠性，实现设备的快速、准确停车，对电动机惯性作用采取措施，强制其迅速停车，这就是“制动”。制动控制电路改如何设计才能够保障电动机以及所拖动的设备立即停止呢？00项目导入制动03熟悉速度继电器的结构、工作原理、电气符号及选用方法知道三相交流异步电动机制动的方法和种类0102知道三相交流异步电动机制动时的基本特性学习目标知识目标04熟悉三相交流异步电动机电气制动控制电路组成、工作原理及装调方法00项目导入学习目标03能够根据电气原理图对三相交流异步电动机制动控制电路进行安装并调试成功能够根据正确分析三相交流异步电动机制动控制电路的工作原理0102能够根据任务要设计合理的三相交流异步电动机直接制动控制电路学习目标技能目标00项目导入学习目标学习目标素质目标03通过电气控制系统的装调，加强安全意识、规范意识、团队合作意识的培养通过制动电气控制原理图的分析，加强信息检索能力、问题分析能力的培养0102通过对电气图的设计，加强学习方法和学习能力的培养、独立思考能力和创新意识的培养04通过三相交流异步电动机正反转控制与反接制动环节的对比，学会分析事物内在的关联，有选择、有取舍，加强自我约束和管理意识00项目导入学习目标

01三相交流异步电动机制动01三相交流异步电动机的制动什么是制动？在某些设备中，为了保证设备的可靠性，实现设备的快速、准确停车，对电动机惯性作用采取措施，强制其迅速停车。制动的概念三相交流异步电动机的制动原理制动状态电动状态工作状态电磁转矩的方向与

转子的转动方向相同电磁转矩的方向与转子的转动方向相反01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动原理M3~旋转方向相反的力无论哪种制动力，都应该在转子转速为零的时候消失避免电动机反转。三相交流异步电动机的制动，一般是在电动机断开三相电源后，在转轴上施加一个与转动方向相反的力来阻止电动机的继续运转。这个力可能是机械力也可能是电磁力。01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动原理如果制动力没有及时消失，会怎样？根据所受阻力矩性质，三相异步电动机制动可分为：01机械制动02电气制动01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动基本种类电动机断电后利用机械装置的摩擦力对其转轴施加相反的作用力矩（制动力矩），来进行制动；机械制动机械制动时，电动机的转速越大，所受到的阻力矩越大，制动效果越好；当电动机的转速近似为零时，阻力矩也近似为零，制动过程结束。电磁抱闸01电磁离合器02机械制动的控制方式01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动基本种类-机械制动

三相交流异步电动机的电气制动使电动机停车时产生一个与转子原来的实际运行方向相反的电磁力矩（制动力矩）来进行制动。A反接制动B能耗制动C反馈制动电气制动方式01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动基本种类-电气制动立即对调任意两根电源线定子绕组上通上与原相序相反的三相交流电源旋转磁场立即反向转子绕组中的感应电动势、电流和电磁转矩反向电动机正常运行，外加三相电源被切断形成与电动机原旋转方向相反的电磁力矩，形成制动使电动机迅速停止转动01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动基本种类-电气制动-反接制动

制动过程结束后，需立即断开电源，避免电动机在反向电磁力矩的拉动下反向启动电动状态时，曲线1上的a点。电动状态电动状态n=0，制动结束调转相序后，n不能突变，工作点由a点跳变到反向机械特性曲线2上的b点。在制动转矩作用下，转速很快下降，到达c点，n=0，制动过程结束。机械惯性电动机按原方向转动，n≈n1，s≈2制动电流>启动电流

电动机定子绕组流过的电流=2×全电压启动时电流转子电流频率很高，转子电抗比较大，功率因数很小，制动转矩不大，其值比启动转矩还要小。01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动基本种类-电气制动-反接制动缺点优点反接制动简单可靠，效果较好能耗较大，振动和冲击大，影响加工精度常用于启停不频繁，功率较小的（10KW以下）机床的主轴制动01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动基本种类-电气制动-反接制动三相异步电动机能耗制动原理将运转的电动机脱离三相交流电源的同时，给定子绕组加上一个直流电源，以产生一个静止磁场。电动机的转子沿原方向转动转子导体切割磁力线的方向改变电磁力矩方向改变反向电磁力矩原旋转磁场

恒定不动利用转子感应电流与静止磁场的作用能耗制动时制动力矩的大小与转速有关；转速转速=0制动力矩转速制动力矩制动力矩消失动能

电能，消耗在转子回路的电阻上，称之为能耗制动三相异步电动机能耗制动结束后,如不及时断开电源，会有不利影响吗？01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动基本种类-电气制动-能耗制动能耗制动的优缺点制动能力强制动平稳无大冲击对电网影响小需要一套专门的直流电源制动设备投资较大低速时制动力矩小适用于电动机功率较大、制动频繁的场合缺点缺点优点优点01三相交流异步电动机的制动三相交流异步电动机的制动基本种类-电气制动-能耗制动02三相交流异步电动机电气制动控制电路图1-104速度继电器的外形和结构示意图

从结构上看，速度继电器主要由转子、定子和触点三部分组成。1.速度继电器的结构和原理速度继电器有两组触点（每组各有一对动合触点和动断触点），可分别控制电动机正、反转的反接制动。

通常当速度继电器转轴的转速达到120r/min时，触点即动作；当转速低于100r/min时，触点即复位。速度继电器又称制动继电器，是用来反映转速和转向变化的继电器。其主要用于三相异步电动机制动的控制电路中。常用电气元件-速度继电器

（2）电气符号（a）转子（b）常开触点（c）常闭触点（1）型号速度继电器的型号与电气符号02三相交流异步电动机电气制动控制电路常用电气元件-速度继电器

单相桥式整流装置由变压器和四个二极管组成，四个二极管连成桥式，在四个顶点中，极性相同且连在一起的一对顶点接直流负载R，极性不同且接在一起的一对顶点接交流电源。其文字符号为BR。

在交流电压的正半周期，A端电位高，D1、D3导通，负载R，得到上正下负的电压；在交流电压的负半周期，B端电位高，D2、D4导通，负载,得到上正下负的电压。02三相交流异步电动机电气制动控制电路常用电气元件-桥式整流装置电阻R为制动限流电阻，以防止反接制动瞬间过大的电流造成电动机的损坏。速度继电器

KV

与电动机同轴，制动时电动机转速迅速下降到接近零，速度继电器动合触点恢复断开，以防止电动机反转。电源引入短路保护过载保护运行控制反接制动M停止M启动运行控制反接制动三相交流异步电动机反接制动控制电路-速度继电器控制02三相交流异步电动机电气制动控制电路控制电路方电压为380V的反接制动控制电路三相交流异步电动机反接制动控制电路-速度继电器控制02三相交流异步电动机电气制动控制电路三相交流异步电动机反接制动控制电路-时间继电器控制02三相交流异步电动机电气制动控制电路三相交流异步电动机反接制动控制电路-时间继电器控制02三相交流异步电动机电气制动控制电路如果进行自动断开控制电路该如何设计呢？控制电路和反接制动控制电路一样，只是主电路不同。三相交流异步电动机能耗制动控制电路-